AMCM z EOS zakończył budowę największego na świecie silnika rakietowego zasilanego gazem do druku 3D. Silnik został zaprojektowany w całości w niemieckim oprogramowaniu korporacyjnym Hyperganic Core przy użyciu zaawansowanych algorytmów oprogramowania, eliminując potrzebę ręcznego modelowania CAD, a jednocześnie prawdopodobnie jest najbardziej złożoną częścią wytwarzaną metodą przyrostową, jaką kiedykolwiek wyprodukowano, łamiąc wszystkie tradycyjne przepływy pracy. Wydrukowany w miedzi na ogromnym, 1-metrowym obiekcie druku 3D AMCM, silnik ma 80 cm wysokości.
Potężny algorytm
Ten silnik rakietowy Aerospike demonstruje możliwości połączenia mocy algorytmów oprogramowania z najbardziej zaawansowanym na świecie systemem druku 3D z dodatkami.
Silniki rakietowe napędzane powietrzem oferują znaczną przewagę nad tradycyjnymi konstrukcjami z dyszami dzwonowymi. Silnik Aerospike to silnik rakietowy, który zachowuje swoją aerodynamikę na szerokim zakresie wysokości. Należy do kategorii wysoko skompensowanych silników dyszowych.
Silniki Aerospike zużywają 25-30 procent paliwa na małych wysokościach, gdzie ciąg jest najbardziej wymagający podczas większości misji. Silniki Aerospike to ogromny postęp w rakietach i nawet ułamek procenta jest wart dążenia. Wyzwaniem jest zawsze chłodzenie kolców w środku ekstremalnie gorących spalin.
Ta konstrukcja silnika Aerospike jest wydajna i opiera się na najnowszej wiedzy w dziedzinie inżynierii sprzętu kosmicznego w połączeniu z wiedzą stosowaną do projektowania wymienników ciepła Hyperganic. Koncepcja Aerospike jest dobrze znana i łatwa do zrozumienia. Pierwsze projekty pojawiły się w latach 60. i 70. XX wieku, ale w tym czasie NASA musiała wybrać tradycyjną dyszę w kształcie dzwonu, ponieważ chłodzenie kolców nie było możliwe przy użyciu tradycyjnych technik inżynieryjnych i produkcyjnych w projekcie Aerospike.
W pewnym sensie Aerospike musi być gigantycznym, ultrawydajnym wymiennikiem ciepła, który wykorzystuje kriogeniczny ciekły tlen, aby zapobiec stopieniu się kolców, a drukowanie 3D sprawia, że te wyzwania produkcyjne stają się dziecinnie proste.
W ciągu kilku minut Hyperganic Core może stworzyć praktycznie każdy projekt silnika, jaki można sobie wyobrazić, w tym głowice strumieniowe, zaawansowane systemy wymiany ciepła i złożone geometrie komór spalania, z różnymi poziomami ciągu i różnymi rozmiarami, z oprogramowaniem, które może szybko iterować i dostosowywać Wymyśl najlepszy projekt w kwestia minut w jednej iteracji.
Automatycznie generuj części
Hypertonic opracował oprogramowanie do projektowania na poziomie wokseli do wytwarzania przyrostowego, które usuwa ograniczenia projektowe plików STL. Hypertonic automatycznie generuje części za pomocą algorytmów do tworzenia złożonych funkcjonalnych struktur bionicznych.
Zasadą projektu jest projektowanie za pomocą algorytmów matematycznych, bez żadnego modelu CAD. Model silnika rakietowego druku 3D jest tworzony w procesie ewolucji cyfrowej. Algorytm w procesie ewolucji wygeneruje setki modeli wariantowych, a oprogramowanie przeprowadzi weryfikację fizycznej symulacji na tych modelach w celu wyszukania najbardziej odpowiednich modeli. Powstały projekt silnika rakietowego wydrukowany w 3D ma zupełnie inny wygląd niż ludzki projekt.
Konstrukcja dwóch silników o wysokości 80cm i wysokości 40cm nie jest taka sama, nie tylko wielkość. Części do wytwarzania przyrostowego są często bardzo złożone i trudne do wdrożenia za pomocą tradycyjnego oprogramowania CAD. Hypertonic rozwiązuje tę trudność dzięki modelom 3D na poziomie wokseli, które można oglądać w CAD. Model biznesowy Hyperganic jest również innowacyjny, nie sprzedaje oprogramowania, ale zapewnia klientom parametry drukowania zapewniające sukces, co może oznaczać, że Hyperganic tworzy dla klientów model dzielenia się przychodami.
Silnik Aerospike jest wyposażony w dyszę w kształcie dzwonu, która spręża rozprężający się gaz. Podstawowy kształt to wywrócony na lewą stronę dzwon. Konstrukcja kolektora wydechowego Aerospike jest zasadniczo przeciwieństwem tradycyjnej rakiety w kształcie dzwonu. Siła ciągu tradycyjnej rakiety w kształcie dzwonu, powszechnie używanej w promach kosmicznych, jest stopniowo zmniejszana. Koncepcja projektu struktury Aerospike może utrzymać ciąg rakiety po jej oderwaniu się od ziemi.
Konstrukcje Aerospike są trudne do zbudowania przy użyciu tradycyjnych technik produkcyjnych, w tym szeregu powiązanych trudności inżynieryjnych: chłodzenia, ciężaru i kosztów produkcji. Dzięki technologii druku 3D można tworzyć złożone geometrie, w tym części podatne na zakłócenia podczas obróbki, które można skutecznie rozwiązać za pomocą technologii druku 3D. Dzięki dzisiejszej technologii druku 3D i nowym materiałom, takim jak stopy miedzi, funkcjonalny i ekonomicznie opłacalny silnik Aerospike można zbudować niewielkim kosztem i niewielkim nakładem czasu.